INFORME DE LABORATORIO HIDRAULICA

INFORME DE LABORATORIO HIDRAULICA

CALIBRACION DE VERTEDEROS Y CANALETA PARSHALL

INTRODUCCION

En el transcurso del tiempo el hombre ha estudiado las características de los fluidos para comprender su funcionamiento y así poder diseñar estructuras hidráulicas. En el siguiente informe se calculan los caudales para vertederos tipo Spillway, cresta ancha y canaleta Parshall, seguidamente se calcula el error respecto al caudal teórico del canal.

OBJETIVOS

• Establecer la ecuación de calibración de los vertederos Spillway y pared gruesa y compararla con la formula estándar.

Determinar los coeficientes k y u de la canaleta Parshall para hallar la ecuación correspondiente.

• Hallar el error experimental entre los caudales hallados para los vertederos y la canaleta.

MARCO TEORICO

Los vertederos y canaletas hacen parte de las estructuras hidráulicas utilizadas en la medición de caudales. Las estructuras de medición están basadas en la relación profundidad-caudal obtenida de la aplicación de ecuación de Bernoulli.

• Vertederos de pared gruesa:

La fórmula para obtener el caudal en vertedero de pared gruesa se puede obtener mediante el análisis de condiciones críticas del vertedero:

  Ecuación 1.[pic 1]

• Vertedero Spillway

La ecuación de descarga para los vertederos tipo Spillway es similar a la ecuación de los vertederos de pared gruesa, tan solo variando por un exponente desconocido:

  Ecuación 2.[pic 2]

• Canaleta Parshall

La canaleta Parshall es una estructura de medición de caudales en canales abiertos basado en la ocurrencia de un punto de control que permita el cálculo del caudal del canal. Consiste de una sección convergente con un piso a nivel, una sección de garganta con un piso inclinado hacia abajo y una sección divergente con un piso inclinado hacia arriba. Las canaletas Parshall se calibran con respecto a la línea piezométrica. [1]

[pic 3]

Tabla 1. Descargas y parámetros de la canaleta Parshall.

A continuación, se muestran las tablas con los datos tomados en laboratorio.

Tabla 2. Datos vertedero Spillway

Tabla 3. Datos vertedera pared gruesa y canaleta Parshall

CALCULO TIPO

1. Hallar la ecuación de calibración del vertedero Spillway tal como se señala en el libro guía.

Siguiendo el procedimiento descrito se obtiene la ecuación (Ecuación 2) de descarga de los vertederos tipo Spillway:

[pic 4]

Los datos de la tabla 1 se halla el caudal y se halla la altura promedio, seguido de esto se convierten los datos en logaritmos para poder obtener la regresión de la función.

[pic 5]

                        [pic 6]

Tabla 4. Datos para para regresión Spillway

[pic 7]

Grafica 1. Regresión de la función

En la gráfica 1 se puede recocer la función que describen los puntos la cual es:

[pic 8]

[pic 9]

Donde tenemos para a y b las siguientes ecuaciones:

[pic 10]

[pic 11]

Al despejar las ecuaciones obtenemos los siguientes valores:

[pic 12]

[pic 13]

[pic 14]

Finalmente obtenemos la ecuación de calibración del vertedero Spillway:

[pic 15]

1. Hallar la ecuación de calibración del vertedero de cresta ancha.

Siguiendo el procedimiento anteriormente descrito se obtiene la ecuación (Ecuación 1) de descarga de los vertederos de pared gruesa:

[pic 16]

Tabla 5. Datos para regresión pared gruesa.

[pic 17]

Gráfica 2. Regresión de la función

En las siguientes tablas se muestra la iteración necesaria para hallar el valor de C.

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